LIF-Untersuchung der Kraftstoffwandbenetzung unter den Bedingungen eines Ottomotors

Moderne Benzinmotoren nutzen das Prinzip der Direkteinspritzung. Um eine homogene Gemischbildung zu begünstigen wird der Kraftstoff während des Ansaugtaktes eingespritzt. Dabei kann das Kraftstoffspray die Kolben- und Zylinderoberfläche erreichen und sich ablagern. Dieser Effekt tritt zum einen auf, wenn die Temperatur der Brennraumwände unterhalb der Betriebstemperatur liegt. Dann fehlt die notwendige thermische Energie, um den Kraftstoff vor der Zündung vollständig zu verdampfen. Kritische Zustände sind vor allem das Warmlaufen des Motors und die Wieder-Start Phasen bei Hybridfahrzeugen. Zum anderen führen nach früh verschobene Einspritzzeitpunkte zu erhöhten Ablagerungen, da sich der Kolben zu Beginn seiner Abwärtsbewegung nah am Injektor befindet. In diesem Zustand ist der Abstand zwischen Injektor und Kolbenoberfläche, oft bei hohen Drehzahlen und hohen Lasten, kleiner als die theoretische Eindringtiefe des Sprays. Dadurch fehlt den Kraftstofftropfen ein ausreichend langer Weg zur vollständigen Verdunstung. Die resultierenden Kraftstoff- Wandfilme als fette Zonen im Brennraum sind eine wesentliche Quelle von Rußpartikeln und unverbrannten Kohlenwasserstoffen [1]. Aus diesem Grunde ist es notwendig, die Entstehung und die Eigenschaften von Wandfilmen zu untersuchen.